本發(fā)明涉及無人機領域，特別涉及一種便攜式無人機及其槳葉轉(zhuǎn)動組件和轉(zhuǎn)動系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的組裝方法。

背景技術：

無人機，根據(jù)飛行特點，主要分為固定翼式、旋翼式和撲翼式，其中旋翼式無人機具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、控制比較靈活等特點，能夠垂直起降、自由懸停，還能夠適應各種自然環(huán)境，具備自主飛行和著陸能力等優(yōu)點，可以在一些不適合人類進入的復雜和危險環(huán)境中進行作業(yè)，近年來有著越來越重要的應用。

圖1a至圖1c示出了一種旋翼式無人機，其具有四個旋翼11，每個旋翼11由電機12、槳座13和兩片槳葉14組成。如圖1d所示，每個旋翼11組裝時，首先將槳葉14放置在槳座13上相應位置，保證槳葉14上的連接孔與槳座13上的連接孔對齊，之后插入螺釘15，將槳葉14和槳座13一起鎖定在電機12上的螺紋孔中。

在這樣的安裝方式中，無論是廠商還是用戶自行組裝，均需先對準相應的孔位才能將電機12、槳座13和槳葉14連接在一起，操作非常不便。而且若由用戶自行組裝電機12、槳座13和槳葉14，還存在著包裝瑣碎、容易出錯等問題，不利于出貨管控。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種便攜式無人機及其槳葉轉(zhuǎn)動組件和轉(zhuǎn)動系統(tǒng)及其組裝方法，以簡化便攜式無人機在組裝以及更換時的操作過程，且在用戶使用前便將槳葉和槳座裝配在一起形成槳葉轉(zhuǎn)動組件，一旦用戶需要更換損壞的槳葉時，只需整體更換槳葉轉(zhuǎn)動組件即可，避免了因單獨更換槳葉對槳座以及電機所造成的損傷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種槳葉轉(zhuǎn)動組件，用于便攜式無人機，其包括槳座、槳葉和連接軸，所述槳座上設有貫通的第一連接孔，所述槳葉上設有貫通的第二連接孔，所述連接軸穿設于所述第一連接孔和所述第二連接孔內(nèi)；其中，所述連接軸與所述第一連接孔螺紋配合并與所述第二連接孔間隙配合。

可選的，所述第一連接孔具有上半段以及用于靠近電機的下半段，所述第二連接孔位于所述上半段以及所述下半段之間，且所述連接軸與所述下半段螺紋配合并與所述上半段間隙配合。

可選的，所述連接軸依次穿過所述上半段、第二連接孔以及所述下半段。

可選的，所述連接軸具有相連的一段外螺紋以及一段光滑段；所述一段外螺紋的一部分與所述下半段螺紋配合，另一部分經(jīng)由所述下半段伸出所述槳座；所述一段光滑段的一部分與所述上半段間隙配合，另一部分與所述第二連接孔間隙配合；其中，所述一段光滑段和所述一段外螺紋的最大直徑均小于所述上半段的孔徑。

可選的，所述連接軸還具有與所述一段光滑段相連的頭部，該頭部的橫截面尺寸大于所述一段光滑段的橫截面尺寸，所述槳座上還設置有與所述上半段相連的沉頭孔，所述頭部容置在所述沉頭孔內(nèi)。

可選的，所述槳座上還設置有非貫通的中心孔，且所述連接軸為實心結(jié)構(gòu)。

可選的，所述連接軸的數(shù)量為多根，每根連接軸上套設有一個槳葉。

可選的，所述槳座為對稱結(jié)構(gòu)，所述第一連接孔為多個，多個所述第一連接孔對稱設置在所述槳座上。

進一步的，本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其包括電機以及上述任意一項所述的槳葉轉(zhuǎn)動組件，所述電機包括殼體和驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸固設在所述殼體上，且所述驅(qū)動軸伸出所述殼體的一端與所述槳座固連；其中，所述殼體上設置有螺紋孔，該螺紋孔與所述連接軸螺紋配合。

更進一步的，本發(fā)明另提供了一種便攜式無人機，包括可折疊的機身以及上述任意一項所述的轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)動系統(tǒng)為多個，多個所述轉(zhuǎn)動系統(tǒng)均與所述機身連接。

再進一步的，本發(fā)明又提供了一種上述轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的組裝方法，包括：

將所述連接軸插入所述槳座的第一連接孔以及所述槳葉的第二連接孔，并使所述連接軸與所述第一連接孔直接螺紋配合，以及與所述第二連接孔間隙配合；以及

將所述電機的驅(qū)動軸插入所述槳座的中心孔并固連，并將所述電機的殼體與所述連接軸伸出所述槳座的一端螺紋連接。

綜上，為了便于用戶組裝，以及便于用戶更換損壞的槳葉，在將便攜式無人機出貨之前，本發(fā)明可預先通過生產(chǎn)端(比如工廠)將槳葉和槳座裝配在一起，這樣一來，可以減少包裝數(shù)量，提升出貨包裝的美觀性，而且不容易包裝出錯，便于生產(chǎn)管控。更為重要的是，通過與槳座螺紋配合的連接軸實現(xiàn)了槳座與槳葉的組裝，使得槳葉、槳座和連接軸形成了整體，這樣一來，相比于一體成型的槳葉和槳座以及其他實現(xiàn)槳座和槳葉連接的方式，螺紋配合所能實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)更為簡單，且組裝更為方便、快速，尤其生產(chǎn)成本低。

附圖說明

圖1a是現(xiàn)有的旋翼式無人機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1b是圖1a所示旋翼式無人機的旋翼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1c是圖1b所示旋翼的剖視圖；

圖1d是圖1a所示旋翼的分解示意圖；

圖2a是本發(fā)明一實施例提供的便攜式無人機上單個槳葉轉(zhuǎn)動組件的分解示

意圖；

圖2b是圖2a所示槳葉轉(zhuǎn)動組件裝配后的剖視圖；

圖2c是圖2a所示槳葉轉(zhuǎn)動組件裝配后二個槳葉相向轉(zhuǎn)動預定角度時的示意圖；

圖3是本發(fā)明一實施例提供的槳葉轉(zhuǎn)動組件之槳葉的示意圖；

圖4a是本發(fā)明一實施例提供的槳葉轉(zhuǎn)動組件之槳座的示意圖；

圖4b是圖4a所示槳座的俯視圖；

圖4c是圖4a所示槳座的剖視圖；

圖5是本發(fā)明一實施例提供的槳葉轉(zhuǎn)動組件之連接軸的示意圖；

圖6a是本發(fā)明一實施例提供的便攜式無人機上單個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的分解示意圖；

圖6b是圖6a所示轉(zhuǎn)動系統(tǒng)裝配后的示意圖；

圖6c是圖6b所示轉(zhuǎn)動系統(tǒng)裝配后的剖視圖；

圖7是本發(fā)明一實施例提供的電機的示意圖；

圖8是本發(fā)明一實施例提供的便攜式無人機的示意圖。

附圖標記說明如下：

旋翼-11；電機-12；槳座-13；槳葉-14；螺釘-15；

槳葉轉(zhuǎn)動組件-20；

槳葉-21；第二連接孔-211；

槳座-22；第一連接孔-221；上半段-221a；下半段-221b；凹槽-222；沉頭孔-223；中心孔-224；

連接軸-23；一段外螺紋-231；一段光滑段-232；頭部-233；

轉(zhuǎn)動系統(tǒng)-40；

電機-30；殼體-31；驅(qū)動軸-32；螺紋孔-33；

便攜式無人機-50；

機身-51；連接臂-52。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖2a至附圖8，以及具體實施例對本發(fā)明提出的便攜式無人機及其槳葉轉(zhuǎn)動組件、轉(zhuǎn)動系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的組裝方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

首先參閱圖2a至圖5，圖2a為本發(fā)明一實施例的便攜式無人機上單個槳葉轉(zhuǎn)動組件20的分解結(jié)構(gòu)，圖2b是圖2a所示槳葉轉(zhuǎn)動組件20裝配后的剖視結(jié)構(gòu)，圖2c是圖2a所示槳葉轉(zhuǎn)動組件20裝配后二個槳葉21相向轉(zhuǎn)動預定角度時的結(jié)構(gòu)，圖3是本發(fā)明一實施例的槳葉轉(zhuǎn)動組件20之槳葉21的結(jié)構(gòu)，圖4a是本發(fā)明一實施例的槳葉轉(zhuǎn)動組件20之槳座22的結(jié)構(gòu)，圖4b是圖4a所示槳座22的俯視結(jié)構(gòu)，圖4c是圖4a所示槳座22的剖視結(jié)構(gòu)，圖5是本發(fā)明一實施例的槳葉轉(zhuǎn)動組件20之連接軸23的結(jié)構(gòu)。

如圖2a所示，所述槳葉轉(zhuǎn)動組件20包括槳葉21、槳座22和連接軸23。所述槳葉21包括但不限于二個，還可以是三個或三個以上等。但是所述連接軸23的數(shù)量與槳葉21相一致，即一根連接軸23上套接有一個槳葉21。然而，為了便于敘述，以下描述中針對一個槳葉21來說明本實施例的槳葉轉(zhuǎn)動組件20。

本實施例中，所述槳座22上設置有貫通的第一連接孔221(更清楚顯示于圖4c)，該第一連接孔221與槳葉21的轉(zhuǎn)動平面相垂直。且所述槳葉21上設置有貫通的第二連接孔211(更清楚顯示于圖3)，該第二連接孔211與槳葉21的轉(zhuǎn)動平面相垂直。所述連接軸23至少具有一段外螺紋231，優(yōu)選所述第二連接件24還具有所述一段外螺紋241連接的一段光滑段232(更清楚顯示于圖5)。在此，在本文中，所述光滑段并不是字面上所理解的具有光滑的表面，也就是，本發(fā)明并不限定光滑段的表面狀況，如也可設置凸起或凹槽等。

可選的，所述第一連接孔221設置有上半段221a和下半段221b(可參閱圖4c)，所述上半段221a用于與所述一段光滑段232實現(xiàn)間隙配合，且所述下半段221b用于與所述一段外螺紋231實現(xiàn)螺紋配合，然而所述下半段221b是否設置內(nèi)螺紋可由槳座的材質(zhì)確定。舉例來說，倘若所述槳座22的材質(zhì)選自塑料等非金屬材料時，所述下半段221b可不設置內(nèi)螺紋，以通過所述一段外螺紋231的自攻實現(xiàn)鎖緊，倘若所述槳座22的材質(zhì)選自金屬材料時，所述下半段221b可設置與外螺紋配合的內(nèi)螺紋來實現(xiàn)鎖緊。當然，當所述槳座22的材質(zhì)為非金屬材料時，所述下半段221b亦可設置內(nèi)螺紋，本發(fā)明不作特別的限定。

結(jié)合圖2a至圖5來說，所述槳葉轉(zhuǎn)動組件20的組裝過程具體包括：

首先，將所述槳葉21放置在槳座22上一預定位置處，并使槳葉21的第二連接孔211與槳座22的第一連接孔221對齊(即同軸)；本實施例中，所述槳葉21帶有第二連接孔211的根部插入槳座22的凹槽222中(凹槽222清楚顯示于圖4c)，該凹槽222位于上半段221a和下半段221b之間；

之后，沿著箭頭r所指示的方向，將連接軸23依次插入第一連接孔221的上半段221a、第二連接孔211和第一連接孔221的下半段221b內(nèi)，且所述下半段221b用于靠近下述的電機30設置；

完全插入后，所述連接軸23的所述一段光滑段232與第一連接孔221的上半段221a間隙配合(即上半段221a的孔徑大于所述一段光滑段232的直徑)，且所述一段光滑段232還與第二連接孔211間隙配合(即第二連接孔211的孔徑大于所述一段光滑段232的直徑)，同時所述連接軸23的所述一段外螺紋231與第一連接孔221的下半段221b螺紋配合，優(yōu)選所述一段外螺紋231還穿過下半段221b并伸出槳座22，這樣便實現(xiàn)了連接軸23與槳座22的固定連接，以及連接軸23與槳葉21的轉(zhuǎn)動連接；這樣一來，一方面使得槳葉21能夠繞連接軸23轉(zhuǎn)動，另一方面使得連接軸23以螺紋配合的方式直接實現(xiàn)了與槳座22的固定連接，從而將槳葉21以可擺動的方式設置在槳座22上。當然，所述槳葉21套接在連接軸23上后，所述連接軸23或所述槳座22上設置有限位特征，該限位特征用以限定槳葉21在軸向上的移動，以防止槳葉21脫落，優(yōu)選的，將槳葉21插入槳座22的凹槽222內(nèi)，可在軸向上限定槳葉21的位移。

此外，所述一段外螺紋231的最大直徑優(yōu)選小于上半段221a的孔徑，以便于連接軸23可以順利通過上半段221a而進入下半段221b。所述一段光滑段232的直徑小于上半段221a的孔徑以實現(xiàn)間隙配合，但該一段光滑段232的直徑優(yōu)選大于或等于所述一段外螺紋231的最大直徑(即螺紋的大徑)，更優(yōu)選與所述一段外螺紋231的最大直徑相等，便于加工。

需要說明的是，為了方便用戶組裝，以及在使用過程中便于用戶更換損壞的槳葉21，在將便攜式無人機出貨之前，預先通過生產(chǎn)端(比如工廠)將槳葉21和槳座22裝配在一起，這樣一來，可以減少包裝數(shù)量，提升出貨包裝的美觀性，而且不容易包裝出錯，便于生產(chǎn)管控。更為重要的是，通過與槳座22螺紋配合的連接軸23實現(xiàn)了槳座22與槳葉21的組裝，使得槳葉21、槳座22和連接軸23形成了整體，這樣一來，相比于一體成型的槳葉和槳座以及其他實現(xiàn)槳座和槳葉連接的方式，螺紋配合所能實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)更為簡單，且組裝更為方便、快速，尤其生產(chǎn)成本低。

參閱圖4a至圖4c，所述槳座22上還設置有沉頭孔223，該沉頭孔223與上半段221a相連，使得第一連接孔221與沉頭孔223一起構(gòu)成了t字型孔。如圖5所示，所述連接軸23還具有與所述一段光滑段232相連的一個頭部233，該頭部233的橫截面尺寸大于所述一段光滑段232的橫截面尺寸。實際組裝時，該頭部233在可容置在所述沉頭孔223內(nèi)，既可避免其凸出槳座22的頂面(背離電機的一面)，以確保美觀性，又可進一步限定連接軸23在軸向上的位移以增強連接強度。

所述槳座22優(yōu)選為對稱結(jié)構(gòu)，多個所述第一連接孔221優(yōu)選關于槳座22沿高度方向的中軸線對稱。此外，所述槳座224還設置有中心孔224，該中心孔224的中心線與槳座22沿高度方向的中軸線重合，，以便于后續(xù)電機驅(qū)動軸穿設于中心孔，實現(xiàn)讓擋以及槳座中心定位的目的。另外，所述中心孔224可以是通孔，也可以是盲孔，優(yōu)選為盲孔，美觀性好。

接著，返回參閱圖2c，所述槳葉21可繞著連接軸23在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)飛行功能。而且。應當知曉的是，本實施例將所述第一連接孔221的上半段221a設置為與連接軸23間隙配合，目的在于防止連接軸23偏斜，以起到限位作用，以便于連接軸23順利插入第一連接孔221和第二連接孔211并順利擰緊，操作更為方便。

繼續(xù)參閱圖5，所述連接軸23的頭部233包括但不限于凸頭，也可以是平頭，優(yōu)選為平頭，美觀性好。所述頭部233上設置有槽孔(未標號)，比如一字型或十字型的槽孔，以便于外部工具借助該槽孔拆卸或鎖緊連接軸23。且優(yōu)選的，所述連接軸23為實心結(jié)構(gòu)。

可選的，所述連接軸23之所述一段外螺紋231的規(guī)格可以為m2，但粗牙或細牙皆可，只要能夠牢固鎖緊即可。為了與m2的外螺紋配合，所述第一連接孔221的下半段221b的孔徑可選是直徑1.7mm。所述連接軸23優(yōu)選金屬材質(zhì)，連接強度高，更優(yōu)選黃銅或類似的金屬材質(zhì)，以防生銹。

進而，在完成槳葉21和槳座22的裝配后，便可將兩者一起包裝出貨，之后，用戶在收貨時，只需將槳葉轉(zhuǎn)動組件20與對應的電機30相組裝，便可實現(xiàn)便攜式無人機之轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的組裝，最后，將所有轉(zhuǎn)動系統(tǒng)設置在便攜式無人機的連接臂上，即可完成便攜式無人機的組裝，如此，簡化了用戶的組裝過程，而且一旦槳葉21出現(xiàn)損壞，只要將槳葉轉(zhuǎn)動組件20整體自電機30上取下，即可實現(xiàn)槳葉21的更換，非常方便。以下說明另一實施例的便攜式無人機之單個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40，請參閱圖6a至圖7。

圖6a是本發(fā)明另一實施例的便攜式無人機上單個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40的分解結(jié)構(gòu)，6b是圖6a所示轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40裝配后的結(jié)構(gòu)，6c是圖6b所示轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40裝配后的剖視結(jié)構(gòu)，圖7是本發(fā)明一實施例提供的電機30的結(jié)構(gòu)。所述轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40即包括上述槳葉轉(zhuǎn)動組件20和電機30。

如圖7所示，所述電機30包括殼體31和驅(qū)動軸32，所述驅(qū)動軸32設置在殼體31上并與殼體31固連，且所述殼體31上設置有二個螺紋孔33，螺紋孔33的數(shù)量與槳葉21的數(shù)量相一致。

結(jié)合圖6a至圖6c，所述轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40的組裝過程為：

首先，將所述驅(qū)動軸32伸出外殼31的部分插入槳座22的中心孔224內(nèi)，同時沿箭頭s所指示的方向，使二根所述連接軸23伸出槳座22的所述一段外螺紋231旋入對應的一個螺紋孔33內(nèi)；

之后，將所有連接軸23的所述一段外螺紋231與對應的螺紋孔33鎖緊，即可實現(xiàn)槳葉轉(zhuǎn)動組件20與電機30的固連，即可得到所述轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40。

實際使用時，所述電機30通過其驅(qū)動軸32驅(qū)動槳座22轉(zhuǎn)動，并同時帶動槳座22上的二個槳葉21轉(zhuǎn)動，而且，該電機30的殼體31也隨之轉(zhuǎn)動。其中，所述驅(qū)動軸32與中心孔224可以緊配以實現(xiàn)固連，且所述槳座22的底面與殼體31的上表面貼合。

進一步的，如圖8所示，本發(fā)明實施例還提供了一種便攜式無人機50，其包括可折疊的機身51以及多個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40，每個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40包括一個槳葉轉(zhuǎn)動組件20以及一個電機30。

多個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)50沿機身51的周向間隔設置，且每個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)40的電機殼體與一根可折疊的連接臂52連接。每根連接臂52以可伸縮的方式與機身51相連接，即連接臂52可以作靠近或遠離機身51的運動。當所述連接臂52作靠近機身51的運動時，可以縮小便攜式無人機50的尺寸，便于攜帶和運輸；當所述連接臂52作遠離機身51的運動時，可以實現(xiàn)飛行功能。所述轉(zhuǎn)動系統(tǒng)在本實施例中為四個，但包括且不限于四個，主要根據(jù)飛行需要設置。

最后，本發(fā)明較佳實施例如上所述，但不限于上述實施例所公開的范圍，例如，不限于在槳座的第一連接孔處開設容置槳葉之第二連接孔的凹槽(即第二連接孔位于第一連接孔的上、下半段之間)，顯然，此處的凹槽用于限位槳葉在連接軸軸向上的移動，確保槳葉不會掉落，但是，在連接軸與槳座螺紋配合的前提下，其他能夠?qū)崿F(xiàn)連接軸與槳葉活動連接且能夠確保槳葉不會從連接軸上掉落的方式，亦可適用于本發(fā)明的槳葉與槳座的組裝。另外，本發(fā)明的槳葉轉(zhuǎn)動組件尤其適用于旋翼可折疊的無人機。

綜上所述，為了便于用戶組裝，以及便于用戶更換損壞的槳葉，在將便攜式無人機出貨之前，本發(fā)明可預先通過生產(chǎn)端(比如工廠)將槳葉和槳座裝配在一起，這樣一來，可以減少包裝數(shù)量，提升出貨包裝的美觀性，而且不容易包裝出錯，便于生產(chǎn)管控。更為重要的是，通過與槳座螺紋配合的連接軸實現(xiàn)了槳座與槳葉的組裝，使得槳葉、槳座和連接軸形成了整體，這樣一來，相比于一體成型的槳葉和槳座以及其他實現(xiàn)槳座和槳葉連接的方式，螺紋配合所能實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)更為簡單，且組裝更為方便、快速，尤其生產(chǎn)成本低。

上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領域的普通技術人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。